Java对象和集合的拷贝/克隆/复制

昨天同事遇到了一个奇怪的问题，他需要将一个JavaBean拷贝一份，然后对新创建的Bean进行操作。但是他对新的Bean操作后，会影响旧的Bean的值。当听到这个问题的时候，我第一反应就是他的拷贝方法有问题，只是将aBean的内容复制给了bBean，但是在内存中指向的是同一个地址。这里就引出了两个关键词，浅拷贝和深拷贝。

浅拷贝（浅克隆）

被复制对象的所有变量值都和原来的对象的值相同，但是复制后的对象的引用仍然指向原来的对象。简单来说，就是对A进行拷贝生成B，只是将A的值复制给了B，内存中指向的是同一地址，影响就是改变B的同时，A的值也会改变。

深拷贝（深克隆）

被复制对象的所有变量值都和原来的对象的值相同，除了变量的值改变，也会创建新的指向变量的地址。源对象A和复制后的B，虽然内容是一样的，但是各自指向的地址不同，所以改变相互不受影响。

那问题已经知道，Java的Bean对象要怎么进行深拷贝呢。

Java对象克隆

Java中对象的深克隆

①利用Object类的clone()方法。
②在派生类中重写基类的clone方法，并声明为public。
③在派生类的clone()方法中，调用super.clone()。
④在派生类中实现Cloneable接口。

这是一个Student的类，重写了clone()方法。

public class Student implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    public Object clone() {
        Object o = null;
        try {
            o = (Student)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        return o;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

测试clone

public static void main(String[] args) { 
    Student s1=new Student("张三",18);
    System.out.println("修改前s1值：" + s1.toString());
    
    Student s2=(Student)s1.clone(); 
    s2.setName("李四");
    s2.setAge(20);
    
    //修改学生2后，不影响学生1的值。
    System.out.println("修改后s1值：" + s1.toString());
    System.out.println("s2的值：" + s2.toString());
}

控制台输出的结果如下：

修改前s1值：Student [name=张三, age=18]
修改后s1值：Student [name=张三, age=18]
s2的值：Student [name=李四, age=20]

上面的例子对象中的属性是基本类型，但是如果包含非基本类型，结果怎样呢，上代码，对Student类进行修改，加入Course类。
Student类

public class Student implements Cloneable {
    
    private String name;
    private int age;
    private Course course;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public Course getCourse() {
        return course;
    }
    public void setCourse(Course course) {
        this.course = course;
    }
    
    public Student(String name, int age, Course course) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.course = course;
    }
    
    public Student() {
    }
    
    public Object clone() {
        Object o = null;
        try {
            o = (Student)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        return o;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", course=" + course + "]";
    }
    
}

Course类


public class Course {
    
    private String name;
    private int value;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getValue() {
        return value;
    }
    public void setValue(int value) {
        this.value = value;
    }
    
    public Course(String name, int value) {
        super();
        this.name = name;
        this.value = value;
    }
    public Course() {
        
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Course [name=" + name + ", value=" + value + "]";
    }
    
}

测试克隆

public static void main(String[] args) { 
    
    Student s1 = new Student();
    s1.setName("张三");
    s1.setAge(24);
    
    Course c = new Course();
    c.setName("语文");
    c.setValue(80);
    
    s1.setCourse(c);
    System.out.println("修改前s1值：" + s1.toString());
    
    Student s2 = (Student)s1.clone();
    s2.setName("李四");
    s2.setAge(20);
    
    Course c2 = s2.getCourse();
    c2.setName("数学");
    c2.setValue(90);
    
    //修改学生2的Course后，影响学生1的Course。
    System.out.println("修改后s1值：" + s1.toString());
    System.out.println("s2的值：" + s2.toString());
}

控制台输出结果

修改前s1值：Student [name=张三, age=24, course=Course [name=语文, value=80]]
修改后s1值：Student [name=张三, age=24, course=Course [name=数学, value=90]]
s2的值：Student [name=李四, age=20, course=Course [name=数学, value=90]]
上面的例子说明调用clone方法，拷贝原始对象中的内容，对于基本数据类型，这样的操作是没有问题的，但是对于非基本类型，它们保存的仅仅是对象的引用。

为了解决上面的问题，我们需要使用深度克隆方案。修改之后的Student类和Course类如下
Student类

public class Student implements Cloneable {
    
    private String name;
    private int age;
    private Course course;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public Course getCourse() {
        return course;
    }
    public void setCourse(Course course) {
        this.course = course;
    }
    
    public Student(String name, int age, Course course) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.course = course;
    }
    
    public Student() {
    }
    
    public Student clone() {
        Student s = null;
        try {
            s = (Student)super.clone();
            s.course = course.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        return s;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", course=" + course + "]";
    }
    
}

Course类


public class Course implements Cloneable{
    
    private String name;
    private int value;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getValue() {
        return value;
    }
    public void setValue(int value) {
        this.value = value;
    }
    
    public Course(String name, int value) {
        super();
        this.name = name;
        this.value = value;
    }
    public Course() {
        
    }
    
    public Course clone() {
        Course c = null;
        try {
            c = (Course)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        return c;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Course [name=" + name + ", value=" + value + "]";
    }
    
}

测试方法使用之前的方法，下面的运行后的结果。

修改前s1值：Student [name=张三, age=24, course=Course [name=语文, value=80]]
修改后s1值：Student [name=张三, age=24, course=Course [name=语文, value=80]]
s2的值：Student [name=李四, age=20, course=Course [name=数学, value=90]]

根据结果可知，通过深度克隆后，clone后的对象非基本类的变量修改，不会对原对象造成影响。

对于集合的Clone操作也一样，集中的属性如果是基本数据类型的话，循环赋值，或者使用addAll()方法都不会对原集合造成影响。若集合中存放了非基本数据类型的话，如上述中的Student对象，就必须对Student对象添加重写clone()方法。

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